[发明专利]一种泥页岩无机矿物赋存油中吸附及游离油量检测方法

说明书

本发明公开了一种泥页岩无机矿物赋存油中吸附及游离油量检测方法。该方法包括：页岩油化合物组分加载至高岭石孔隙中，得到高岭石孔隙‑页岩油模型；对模型进行分子动力学模拟，得到高岭石孔隙内页岩油密度曲线；根据高岭石孔隙内页岩油密度曲线和模型的表面积确定高岭石表面单位面积吸附油能力；根据1g泥页岩样品中无机孔隙的个数和泥页岩样品中无机孔隙的表面积确定泥页岩样品中无机矿物比表面积；将高岭石表面单位面积吸附油能力与泥页岩样品中无机矿物比表面积的乘积确定为泥页岩无机矿物赋存油中吸附油量。采用本发明的方法及系统，能够提高吸附及游离油量检测结果的准确性。

技术领域

本发明涉及石油地质勘探技术领域，特别是涉及一种泥页岩无机矿物赋存油中吸附及游离油量检测方法。

背景技术

页岩具有作为油储层的潜力，但油在页岩中能否有效流动、可流动量的多少，除了与页岩自身的孔喉大小、结构、分布、连通性有关之外，还与液-固相互作用及油在储层中的赋存状态和机理(如吸附、游离、溶解等)有关，这又进一步与页岩油的组成、类型及物理性质(如粘度、密度)等有关。

页岩油在页岩中的赋存状态，不同赋存状态(溶解、溶胀、吸附及游离)所占的比例、赋存的孔径及相互转换条件，即页岩油赋存机理，其与页岩油可流动性密切相关。由于页岩中水含量较低，且油在水中溶解度极低，溶解态页岩油在页岩油赋存研究中可以忽略不计。溶胀态页岩油赋存于有机质基质中，页岩油分子被干酪根分子“包围”，溶胀态页岩油最难以流动。吸附态石油以“类固态”吸附于有机质、矿物颗粒表面，其可流动性次之。游离态页岩油不受干酪根和矿物颗粒的吸附作用，最容易流动。泥页岩有机质赋存油包含溶胀态、吸附态及游离态三个部分，其中溶胀态及吸附态的比例较大，导致有机质赋存油可动性较差，而泥页岩无机矿物赋存油只包含吸附态及游离态两个部分，其中游离态比例较高，使得无机矿物赋存油可动性较高，对泥页岩无机矿物赋存油的定量评价能够提高页岩油可动性评价的准确性。然而，由于分子动力学模拟的页岩油-无机矿物体系小，难以应用到页岩油吸附的地质情况中去，不能对不同演化阶段泥页岩无机矿物赋存油量中吸附及游离油量进行检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种泥页岩无机矿物赋存油中吸附及游离油量检测方法，能够提高吸附及游离油量检测结果的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种泥页岩无机矿物赋存油中吸附油量检测方法，包括：

获取泥页岩样品和页岩油化合物组分，并将所述页岩油化合物组分加载至高岭石孔隙中，得到高岭石孔隙-页岩油模型；

对所述高岭石孔隙-页岩油模型进行分子动力学模拟，得到高岭石孔隙内页岩油密度曲线；

根据所述高岭石孔隙内页岩油密度曲线和所述高岭石孔隙-页岩油模型的表面积确定高岭石表面单位面积吸附油能力；

根据所述泥页岩样品中无机孔隙的个数和所述泥页岩样品中无机孔隙的表面积确定泥页岩样品中无机矿物比表面积；

将所述高岭石表面单位面积吸附油能力与所述泥页岩样品中无机矿物比表面积的乘积确定为泥页岩无机矿物赋存油中吸附油量。

可选的，所述对所述高岭石孔隙-页岩油模型进行分子动力学模拟，得到高岭石孔隙内页岩油密度曲线，具体包括：

对所述高岭石孔隙-页岩油模型进行能量最小化及驰豫处理；

对驰豫处理后的高岭石孔隙-页岩油模型以预设温度压强条件在NPT系综下进行分子动力学模拟，得到高岭石孔隙内页岩油密度曲线。

可选的，所述根据所述高岭石孔隙内页岩油密度曲线和所述高岭石孔隙-页岩油模型的表面积确定高岭石表面单位面积吸附油能力，具体包括：

根据如下公式确定高岭石孔隙-页岩油模型表面单位面积吸附油能力：